常用的机构观察与运动分析

第二讲平面机构的运动分析一用速度瞬心法作机构的速度分析1 速度瞬心的定义：作平面相对运动两构件上任一瞬时其速度相等的点，称为这个瞬时的速度中心。

分类：相对瞬心－重合点绝对速度不为零绝对瞬心－重合点绝对速度为零（与机架组成的瞬心）2 瞬心数目 K＝N(N-1)/23 机构瞬心位置的确定直接观察法：适用于求通过运动副直接相联的两构件瞬心位置。

１）两构件组成转动副时，转动副中心即是它们的瞬心。

２）若两构件组成移动副时，其瞬心位于移动方向的垂直无穷远处。

３）若两构件形成纯滚动的高副时，其高副接触点就是它们的瞬心。

４）若两构件组成滚动兼滑动的高副时，其瞬心应位于过接触点的公法线上。

不直接形成运动副的两构件利用三心定理来确定其具体位置。

三心定理：三个彼此作平面平行运动的构件共有三个瞬心，且它们位于同一条直线上。

此法特别适用于两构件不直接相联的场合。

4传动比的计算ωi /ωj＝P1j P ij / P1i P ij（其中1为机架）两构件的角速度之比等于绝对瞬心至相对瞬心的距离之反比。

5.角速度方向的确定相对瞬心位于两绝对瞬心的同一侧，两构件转向相同相对瞬心位于两绝对瞬心之间，两构件转向相反。

注：特殊位置的速度瞬心有些会重合或趋向无穷远处，标注需要特别注意，如下四图中前三图的构件2此瞬时的角速度均为0，d图的构件2的角速度始终为0（2做平动）。

2利用速度瞬心求解速度。

ωi /ωj＝P1j P ij / P1i P ij 四杆机构题型:（江苏大学2014）哈工大东华2014 四杆以上机构题型：二、用矢量方程图解法作机构的速度和加速度分析 1．同一构件上两点之间速度，加速度的关系。

①由各速度矢量构成的图形称为速度多边形（或速度图）；由各加速度矢量构成的图形称为加速度多边形（或加速度图）。

p ，'p 称为极点。

②在速度多边形中，由极点p 向外放射的矢量，代表构件上相应点的绝对速度。

而连接两绝对速度矢端的矢量，则代表构件上相应两点间的相对速度，方向与角标相反，如bc 代表CB v （C 点相对B 点的速度）。

在本次典型机构实验中，我深入了解了机构的基本概念、组成、分类以及机构运动简图的绘制方法。

通过实验，我对机构的运动规律和特性有了更加直观的认识，以下是我对本次实验的心得体会。

一、实验目的1. 理解机构的基本概念、组成和分类；2. 掌握机构运动简图的绘制方法；3. 分析机构的运动规律和特性；4. 培养实际操作能力和团队协作精神。

二、实验过程1. 机构基本概念、组成和分类的学习：通过查阅资料和教师的讲解，我了解了机构的基本概念、组成和分类。

机构是由若干个运动构件按照一定的方式连接而成的系统，按照运动构件的连接方式，机构可以分为连杆机构、凸轮机构、齿轮机构等。

2. 机构运动简图的绘制：在实验过程中，我学习了如何绘制机构运动简图。

首先，要确定机构的类型和组成，然后根据机构的运动规律，绘制出各个运动构件之间的相对位置关系。

3. 机构的运动规律和特性分析：通过观察和分析实验中的典型机构，我了解了机构的运动规律和特性。

例如，连杆机构具有较好的运动平稳性和抗冲击性；齿轮机构具有较好的传动精度和效率；凸轮机构具有较好的运动传递性和定位精度等。

4. 团队协作精神的培养：在实验过程中，我与同学们分工合作，共同完成了实验任务。

通过这次实验，我深刻体会到了团队协作精神的重要性。

三、实验心得1. 理论与实践相结合：本次实验使我深刻认识到，理论知识的学习是基础，但只有将理论与实践相结合，才能更好地掌握机构的运动规律和特性。

2. 细心观察和思考：在实验过程中，我学会了如何观察和分析机构，发现问题并寻求解决方案。

这使我认识到，在今后的学习和工作中，要注重细节，善于思考。

3. 团队协作精神：通过本次实验，我明白了团队协作的重要性。

在团队中，每个人都要发挥自己的优势，共同努力，才能取得更好的成果。

4. 持续学习：机构知识是机械工程领域的重要基础，我深知自己在本次实验中只是接触到了皮毛。

在今后的学习和工作中，我将继续努力，深入学习机构知识，为我国机械工程事业贡献自己的力量。

经典力学实验中的粒子运动轨迹观测和分析技巧经典力学是物理学中最为基础的一个分支，研究物质的运动规律和力的作用关系。

在经典力学实验中，观测和分析粒子的运动轨迹是非常重要的一环。

本文将介绍一些常用的实验技巧，帮助读者更好地进行粒子运动轨迹的观测和分析。

首先，我们来谈谈实验中常用的轨迹观测仪器。

其中最常见的就是光学显微镜。

通过显微镜观察样品上的粒子运动轨迹，我们可以得到非常精确的测量结果。

如果样品中的粒子数量较少，可以使用高倍率的显微镜放大观察，这样可以更清晰地看到粒子的轨迹。

如果样品中的粒子较多，可以使用低倍率的显微镜，将目光放置在整个样品上，观察不同粒子的运动情况。

另外一个常用的观测仪器是摄像机。

通过将样品放置在显微镜下，并将显微镜与摄像机连接，我们可以用摄像机记录下实时的粒子运动轨迹。

这样的方法非常适合于那些需要长时间观察的实验，例如溶液中的晶体生长过程。

通过回放摄像机拍摄的视频，我们可以反复观察和分析粒子的轨迹，进一步了解其运动规律。

在进行粒子运动轨迹观测时，我们需要注意一些实验技巧。

首先，实验环境的控制非常重要。

确保实验室的温度、气压和湿度等参数保持稳定，可以减少外界环境对实验结果的干扰。

其次，样品的准备也要十分注意。

确保样品表面的平整度，并避免样品表面存在杂质和污染物，这样可以使粒子的运动更加准确可靠。

此外，在显微镜观察时，调节显微镜的焦距和角度，可以得到更清晰的观测效果。

在观测到粒子的运动轨迹之后，我们需要对其进行进一步的分析。

首先，在观测到的轨迹中，我们可以注意到一些常见的运动模式。

例如，直线运动、曲线运动、周期性往复运动等等。

通过观察和记录这些运动模式，我们可以初步了解粒子所受的力和其运动规律之间的关系。

其次，在记录轨迹的同时，我们可以测量粒子在不同时间点的位置坐标。

通过绘制位置-时间图，我们可以得到粒子的速度和加速度等运动参数。

进一步地，我们可以对这些参数进行统计和分析，得到更加精确的结果。

实验名称：机构运动分析实验目的：1. 理解并掌握机构的基本组成和运动规律。

2. 分析不同类型机构的运动特性，提高对机构设计的认识。

3. 通过实验验证机构理论，提高实际应用能力。

实验时间：2021年10月15日实验地点：机械工程实验室实验设备：1. 机构运动分析实验台2. 计算机及绘图软件3. 万向节传动装置4. 电机5. 力传感器6. 数据采集系统实验原理：机构是由多个构件通过运动副连接而成的系统，其运动规律可以通过运动学、动力学和静力学进行分析。

本实验主要研究平面机构的运动分析，包括位移、速度和加速度的计算。

实验步骤：1. 观察实验台，了解各构件的连接方式和运动副的类型。

2. 设置实验参数，包括机构尺寸、运动副参数等。

3. 启动电机，通过数据采集系统记录各构件的运动数据。

4. 对采集到的数据进行处理，计算各构件的位移、速度和加速度。

5. 分析实验结果，验证机构理论，并探讨机构设计对运动特性的影响。

实验结果与分析：1. 位移分析通过实验，我们得到了各构件的位移曲线。

结果表明，在给定条件下，机构的位移曲线符合理论计算。

例如，对于连杆机构，其位移曲线呈周期性变化，与理论分析一致。

2. 速度分析实验结果显示，各构件的速度曲线与理论计算结果基本吻合。

在实验过程中，我们观察到当输入角速度增大时，机构各构件的速度也相应增大。

这与机构动力学原理相符。

3. 加速度分析实验结果表明，机构各构件的加速度曲线与理论计算结果基本一致。

在实验过程中，我们观察到当输入角加速度增大时，机构各构件的加速度也相应增大。

这验证了机构动力学原理。

4. 机构设计对运动特性的影响通过改变机构尺寸和运动副参数，我们分析了机构设计对运动特性的影响。

实验结果表明，机构尺寸和运动副参数对位移、速度和加速度均有显著影响。

在设计机构时，应充分考虑这些因素，以满足实际应用需求。

结论：1. 本实验通过实验验证了机构运动理论，提高了对机构设计的认识。

2. 通过分析实验结果，我们了解到机构设计对运动特性的影响，为实际应用提供了参考。

机构运动简图测绘与分析实验一、实验目的1、通过对一些实物机械的测绘，掌握机构运动简图的测绘方法；2、针对实物机械，熟练掌握机构自由度的计算；3、实验验证机构具有确定运动的条件；4、加深对机构组成及其结构分析的理解。

二、实验原理和方法1、原理：由于机构的运动仅与机构中构件的数目和构件所组成的运动副的数目、类型、相对位置有关，因此，在绘制机构运动简图时，可以撇开构件的形状和运动副的具体构造，而用一些简略的符号来代表构件和运动副，并按一定的比例尺绘制各运动副的相对位置，以此表示机构的运动特征。

2、方法：（1）测绘时使被测绘的机械缓慢运动，从原动件开始仔细观察机构的运动，分清各个运动单元，从而确定组成机构的构件数目。

（2）根据相互联接的两构件间的接触情况和相对运动的特点，确定各个运动副的类型。

（3）在草稿纸上徒手按规定的符号及构件的连接顺序，从原动件开始，逐步画出机构运动简图的草图。

用数字1、2、3、···分别标注各构件，用字母A 、B 、C 、···分别标注各运动副。

（4）仔细测量与机构运动有关的尺寸，即转动副间的中心距和移动副某点导路的方位线等，选定原动件的位置，并按下式选择一定的比例尺画出正式的机构运动简图。

比例尺l ＝实际长度（m ）/图形长度（mm ）三、实验设备和工具1、典型实物机械若干台2、量具3、自备绘图工具四、实验步骤和要求1、对于指定的几种机械或构件，要求其中至少有两种需按比例尺绘制机构运动简图，其余的可凭目测，使简图与实物大致成比例，这种不按比例尺绘制的简图通常称为机构示意图。

2、计算机构自由度，并将结果与实际机构的自由度对照，观察计算结果与实际是否相符。

3、对上述机构进行结构分析（高副低代、分离杆组和机构级别等）。

五、思考题1、通过本实验，阐述机构运动简图的内涵。

机构运动简图应准确反映实际机构中的哪些内容？2、绘制机构运动简图时，原动件的位置如何确定？是否会影响简图的正确性？3、机构自由度的计算对测绘机构运动简图有何帮助？机构具有确定运动的条件是什么？4、对所测绘的机构能否改进和创意新的机构运动简图？深圳大学实验报告课程名称：机械原理实验名称：机构运动简图测绘与分析实验学院：机电与控制工程学院专业：机械设计制造及其自动化指导教师：报告人：学号：班级：实验时间：实验报告提交时间：教务处制一、完成下表内容：机构组成情况机构运动简图（比例尺：=l μ ）构件及简图：运动副及简图：基本杆组及简图：机构级别： 自由度计算： 是否具有确定运动？二、思考题讨论：三、实验心得、建议和探索：。